高?！半p活”數據中心的設計與實現

郭立志

（內蒙古財經大學，內蒙古 呼和浩特 010070）

高?！半p活”數據中心的設計與實現

郭立志

（內蒙古財經大學，內蒙古 呼和浩特 010070）

隨著高校信息化發展進程的不斷深入，高校所產生的數字資源越來越多。在大數據、云計算的應用越來越普及的今天，將高校數字資源向云數據中心過渡，成為解決高校數字資源存儲和利用的有效方法。“雙活”數據中心可將高校傳統數據中心的數據容災備份到云數據中心中，提升高校數據中心數據應用的連續性、可靠性，降低本地設備的應用壓力，提高設備的利用效率。本文首先對“雙活”數據中心進行概述，介紹“雙活”數據中心的建設內容與備份方式；其次，對高校“雙活”數據中心進行設計，分析用戶需求，提出設計方案，最后，對方案予以實施，驗證設計的可行性和實用性。

雙活；數據中心；高校；數字資源

1 前言

智慧校園的建設以提高高校數字資源利用效率，實現數字資源共享為目的，設計實現高校云數據中心整合高校資源，通過云災備提高資源利用的連續性?！半p活”數據中心由兩個數據中心構成，一個主數據中心，一個備份數據中心，設備中心之間備份可以采用冷備份、熱備份和雙活備份。熱備份是當承擔數據應用的主數據中心出現故障時，與其進行實時備份的備份數據中心自動承擔主數據中心應用業務，此過程用戶端不受影響，但是資源重復率高，造成資源的浪費。冷備份是備份數據中心周期性進行備份，當承擔數據應用的主數據中心出現災難性故障時，調用備份數據中心，用戶應用會回到備份時的數據，可能造成部分數據的丟失。雙活備份方式是考慮到熱備份資源浪費嚴重，投資成本高，冷備份會導致用戶數據丟失的問題，對主數據中心和備份數據中心的業務進行調整，兩個數據中心共同承擔用戶業務，通常主數據中心承擔約為60%-70%的用戶業務，備份數據中心承擔30%-40%的用戶業務。數據中心相互實時備份，如果其中一個數據中心出現災難性故障，另一個數據中心獨立承擔用戶業務。

2 需求分析

高校信息化建設可以提高高校整體教學能力，將高校數字資源以網絡化應用在教學工作中，實現高校教學課程、教學管理數字化采集、存儲和應用，是提高現代化教育的關鍵環節。數字化高校是由數字教學資源、網絡、教學系統、教學管理系統等組成，建設7*24小時高校數據中心，可以讓廣大師生隨時隨地訪問高校數字資源，提高高校數字資源的利用率。而7*24小時數據中心的必要條件是保證系統運行不間斷。所以建設雙活數據中心是滿足高校數字資源利用率的有效方法。

3 高?！半p活”數據中心設計

高?！半p活”數據中心設計采用四層網絡結構，包括：應用層、網絡層、數據存儲層和數據庫層。

應用層：應用層為用戶提供高校數據中心資源的應用，用戶可以通過PC電腦、筆記本電腦、移動手機、平板那電腦等訪問系統平臺，采用服務器虛擬化技術，將數據中心桌面映射到用戶客戶端，減少用戶端系統壓力。

網絡層：網絡層是數據傳輸的關鍵層，“雙活”數據中心之間的通信與互聯也在網絡層完成，為了保證數據中心之間的負載均衡，采用虛擬化技術，大二層網絡技術，保證網絡的冗余性，在網絡層設置防火墻，保證網絡的安全性。

數據存儲層：數據存儲層采用虛擬化異構存儲設計，建立同一的虛擬化存儲平臺實現多用戶跨平臺調用數據中心底層數據。

數據庫層：數據庫層提供數據支持，采用分布式云存儲技術實現服務器集群，數據庫讀取與寫入分開部署，提高數據庫訪問的安全性。

高?！半p活”數據中心拓撲結構如圖1所示：

圖1 高?！半p活”數據中心拓撲結構

高?！半p活”數據中心主數據中心和備份數據中心相對獨立存在，二者通過IP鏈路建立二層互聯，可實現資源池、網絡出口、服務器等之間的相互轉換。為了保障數據中心網絡設備的不間斷工作，兩個數據中心分別設置核心交換機，數據中心之間通過萬兆以太網鏈路建立二層互聯，利用虛擬化技術將二者統一在同一層進行應用。存儲資源采用SAN交換機劃分為存儲資源、數據庫、虛擬化存儲資源三個部分，通過虛擬化存儲網關將高校數字資源復制在虛擬化平臺上，進而可以實現數據應用與數據存儲分離管理。當“雙活”數據中心處于正常運行期間，各數據中心都獨立負責各自數據的管理，當“雙活”數據中心其中一個中心出現故障時，可通過數據中心之間的二層互聯實現資源的互通互聯，保證用戶平臺使用的連貫性。

4 高?！半p活”數據中心實現

4.1 資源池

驗證高校“雙活”數據中心正常運行期間，對主數據中心制造故障，客戶訪問虛擬機被自動轉移到備份數據中心，而IP地址未發生變化，訪問接口仍然可以通過主數據中心進入，主數據中心與備用數據中心之間通過二層互聯。采用VMware HA部署資源池性能測試，在雙數據中心統一創建兩個測試集群節點，測試時關掉主數據中集群節點，采用ping命令查看數據中心IP地址和主機是否正常通信，測試結果1分45秒后結果顯示正常。

4.2 網絡出口

驗證高?！半p活”數據中心正常運行期間，對主數據中心網絡接口設備設置故障，主數據中心網關失效，備份數據中心自動切換成主機模式，主數據中心與備用數據中心之間通過二層互聯，用戶仍然可以訪問主數據中心資源池。將主數據中心網關接口關閉，實用ping命令測試主數據中心是否可以被訪問，測試結果3分鐘后，可正常訪問，表明主數據中心與備用數據中心之間已經通過二層互聯。

4.3 Web服務器

驗證主數據中心Web服務器故障，用戶訪問Web應用時是否會出現網絡中斷現象。關閉主用戶Web服務器，調用備用服務器地址提供Web應用，由于高?！半p活”數據中心處于正常運行狀態，服務器的調換并未影響到用戶Web的應用，結果用戶在毫無察覺的狀態下更換了服務器。

5 結語

為了保證高校數字資源的可靠應用，搭建“雙活”數據中心平臺具有良好的可行性。本文介紹了一種“雙活”數據中心，通過本文所設計的方案實現了兩個數據中心，一個主數據中心用于承擔教學及管理的高校資源應用，另一個備份數據中心進行數據的備份和配置，該方案具有良好的實用性，可保證高校數字資源7*24小時不間斷應用。隨著信息技術、網絡技術的不斷發展，雙活數據中心的實現方法方式可以多種多樣，因此在系統的應用與管理過程中，應結合新技術不斷完善，提高高?！半p活”數據中心平臺的利用效率。

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Guo Lizhi
(Inner Mongolia University of Finance and Economics,Hohhot 010070,Inner Mongolia)

tract】 With the deepening of university informatization development,more and more university digital resources generate. The application of big data and cloud computing is becoming more and more popular today.The transition of university digital resources to cloud data center has become an effective way to solve the storage and usage of digital resources in colleges and universities.“Double live”data center can back up the data of traditional data center into the cloud data center,to enhance the reliability and continuity of data application,reduce the pressure of local equipment,and improve the equipment efficiency.This paper firstly gives an overview of the“double live”data center,introduces its construction contents and backup mode;secondly,it designs the“double live”data center,analyzes of user needs and proposes the design scheme;finally,the implement verifies the feasibility and practicability of the plan.

words】 double live;data center;university;digital resource

TP308 文獻表示碼：A

1008-6609(2016)09-0054-02

郭立志，男，山東榮成人，碩士，中級講師，研究方向：互聯網技術。